Immunité Adaptative: Concepts Clés

Bases de l'Immunologie Appliquée

Définitions

• Le système immunitaire (SI) comprend les cellules, les tissus (organes) et les molécules qui interviennent dans la résistance aux infections.
• L'immunologie est l'étude de la structure et de la fonction du système immunitaire.
• L'immunité est la résistance d'un hôte aux agents pathogènes et à leurs effets toxiques.
• La réponse immunitaire est une réponse collective et coordonnée à l'introduction de substances étrangères chez un individu par l'intermédiaire des cellules et des molécules du système immunitaire.

Rôle du SI

• Défense contre les microbes.
• Défense contre la croissance des cellules tumorales, élimination des cellules tumorales.
• Homéostasie assurée par la destruction de cellules anormales ou mortes, comme les globules rouges ou blancs morts, et des complexes antigène-anticorps.

Composition du SI

• Organes, cellules, et molécules composent le système immunitaire.

Organes du SI

• Les amygdales et les adénoïdes représentent un composant du SI.
• Le thymus est un organe du SI.
• Les ganglions lymphatiques font partie du SI.
• La rate est un organe du SI.
• Les plaques de Peyer (intestin) sont incluses dans le SI.
• L'appendice fait partie du SI.
• Les vaisseaux lymphatiques sont un composant du SI.
• La moelle osseuse fait partie du SI.

Cellules du SI

• Les lymphocytes, notamment les lymphocytes T et B (qui incluent les plasmocytes), sont des cellules immunitaires.
• Les monocytes et les macrophages sont des cellules du SI.
• Les granulocytes, tels que les neutrophiles, les éosinophiles et les basophiles, sont des cellules immunitaires.

Molécules du SI

• Anticorps.
• Complément.
• Cytokines.
• Interleukines.
• Interférons.

Types de réponse immunitaire

• Première ligne de défense immunitaire, s'appuyant sur des mécanismes existants avant l'infection.
• Acquise (adaptive) : Deuxième ligne de réponse, intervenant si la réponse innée échoue.
• La réponse adaptative s'appuie sur des mécanismes qui s'adaptent après l'infection et est médiée par les lymphocytes T et B.
• La réponse adaptative implique qu'une cellule détermine un déterminant antigénique.

Réponse innée

• Basée sur la constitution génétique.
• S'appuie sur des composants déjà formés.
• Réponse rapide (quelques minutes après l'infection).
• Non spécifique.
• Les mêmes molécules/cellules répondent à une gamme d'agents pathogènes.
• Pas de mémoire.
• Même réponse après exposition répétée.
• Ne conduit pas à l'expansion clonale.

Mécanismes de réponse innée

• Barrières mécaniques/sécrétions de surface (peau, pH acide de l'estomac, cils).
• Mécanismes humoraux (lysozymes, protéines basiques, complément, interférons).
• Mécanismes de défense cellulaire (cellules tueuses naturelles, neutrophiles, macrophages, mastocytes, basophiles, éosinophiles).

Immunité adaptative

• Basée sur la résistance acquise au cours de la vie.
• S'appuie sur les événements génétiques et la croissance cellulaire.
• Répond plus lentement (sur quelques jours).
• Spécifique.
• Chaque cellule répond à un épitope unique sur un antigène.
• Aboutit à une mémoire anamnestique.
• L'exposition répétée conduit à une réponse plus rapide et plus forte, c'est la vaccination.
• Conduit à l'expansion clonale.

Immunité Spécifique

• Discrimination entre le soi et le non-soi, répondant sélectivement au non-soi.
• La diversité est générée par une grande diversité de molecules.
• La spécificité peut être dirigée contre un pathogène spécifique ou une substance étrangère parmi des trillions.
• La mémoire offre une réponse si rapide à une seconde exposition qu'il n'y a pas de pathogenèse notable..

Types d'immunité adaptative

• Immunité humorale: Les anticorps défendent contre l'infection dans les fluides corporels.
• Immunité à médiation cellulaire: Les lymphocytes cytotoxiques défendent contre l'infection dans les cellules corporelles.

Immunité adaptative : active et passive

• Active : Résistance acquise au cours de la vie, suite à une infection clinique ou subclinique (asymptomatique) ou vaccination (antigène vivant, tuée ou purifié):
• Passive : Transfert d'immunité via le lait maternel ou le placenta (naturelle) ou administration de sérum immun ou de cellules immunitaires (artificielle).

Principales cellules du SI adaptatif

• Lymphocytes B : Neutralisent les microbes, la phagocytose et l'activation du complément.
• Lymphocytes T auxiliaires : Activantant les macrophages, l'inflammation, la prolifération et la différenciation des lymphocytes T et B.
• Lymphocytes T cytotoxiques : Destruction des cellules infectées.
• Lymphocytes T régulateurs : Suppression des autres lymphocytes..

Phases de la réponse adaptative

• Reconnaissance de l'antigène.
• Activation des lymphocytes.
• Élimination de l'antigène (phase effectrice).
• Contraction (homéostasie).
• Mémoire.

Développement du système immunitaire acquis

• Les lymphocytes B et T proviennent initialement de la moelle osseuse.
• Les lymphocytes B continuent à y arriver à maturité.
• Les lymphocytes T sont déplacés vers le thymus pour une maturation plus poussée.
• Les deux types de cellules subissent un criblage approfondi pour éviter l’autoréactivité.

Sélection clonale

• Les clones de lymphocytes arrivent à maturité dans les organes lymphoïdes générateurs, en l'absence d'antigènes.
• Les clones de lymphocytes matures spécifiques à divers antigènes pénètrent dans les tissus lymphoïdes.
• Les clones spécifiques à un antigène sont activés (ou sélectionnés) par les antigènes.
• Des réponses immunitaires spécifiques à un antigène se produisent.

Les Lymphocytes

• Les lymphocytes sont capables de reconnaître spécifiquement les antigènes.
• Représentent donc les principales cellules de l'immunité adaptative.
• La population totale des lymphocytes est composée de clones, chacun possédant un récepteur antigénique et une spécificité unique.
• Il existe les lymphocytes B et T, qui diffèrent par leurs récepteurs antigéniques et leurs fonctions.
• Les CPA spécialisées capturent les antigènes microbiens et les présententpour les faire reconnaître par les lymphocytes.
• L'élimination des antigènes nécessite souvent la participation de différentes cellules effectrices.

Lymphocytes T

• Acteurs majeurs dans la réponse immunitaire à médiation cellulaire.
• Proviennent de cellules souches CD34 + dans la moelle osseuse, mais mûrissent dans le thymus.
• Jouent un rôle majeur dans l'activation des cellules B.
• Immunologiquement spécifiques et fonctionnent de manières différentes dans la réponse régulatrice ou effectrice.

Récepteurs des cellules T (TCR)

• Localisés à surface de la membrane plasmique.
• Reçoivent et lier des fragments d'antigènes.
• Les fragments d'antigènes doivent être présentés par les cellules présentant l'antigène (CPA) sur les extrémités de la classe II de molécules CMH.

Activation des lymphocytes T

• Nécessite la liaison d'un antigène spécifique.
• Elle se produit lors de la présentation de l'antigène en reliant le CMH de classe II sur la CPA au TCR sur le lymphocyte T.
• Initiation du processus de signalisation impliquant d'autres protéines liées à la membrane et des messagers intracellulaires.
• Un deuxième signal est nécessaire à la prolifération, à la différenciation et à l'expression des gènes spécifiques des cytokines.

Types de cellules T

• Mature cellules T sont naïves jusqu'à leur activation par une présentation d'antigènes.
• Prolifération en cellules effectrices et cellules mémoire.
• Les cellules effectrices remplissant des fonctions spécifiques pour protéger l'hôte.
• Trois types de cellules T :
  • Cellules auxiliaire T (Th) .
  • Cytotoxique Lymphocytes T (TCs).
  • Réglementaire T (T) cellules.

Cellules T auxiliaires

• Aussi connues sous le nom de cellules T CD4+.
• Activées par présentation de l'antigène avec la classe II CMH
• Sous-divisions de cellules auxiliaires T
  • Les – TH0 sont des cellules T indifférenciées.
  • Les – TH1 sont des cellules T qui aident activer les macrophages.
  • Les – TH2 sont des cellules T helpB produire des anticorps.
  • Les – TH17 sont des cellules T est qui participent à une réponse antibactérienne.
  • Les-Treg sont des cellules helpers qui aident à contrôler les réponses des lymphocytes.

Cellules T auxiliaires (suite):

• Favorisent l'activité cytotoxic des cellules T et activent les macrophages.
• Médiatisent l'inflammation et l'hypersensibilité retardée par la production d'un ensemble spécifique de cytokines, telles que IL-2, IFN-γ, tumor necrosis factor (TNF)-β.
• Stimulent les réponses d'anticorps et défendent les parasites.
• Participent à la promotion des réactions allergiques.
• Produisent un certain nombre de cytokines: IL-5, IL-6, IL-10, et IL-13.

Les cellules T cytotoxiques

• CD8 +, ont été activées par présentation de l'antigène sur le CMH-1 des molécules de cellules nucléées.
• Ces CTL activés peuvent détruire les cellules cibles qui ont le même antigènes Combinaison CMH 1 qui a activé à l'origine la CTL.
• Liaison de la cible puis la CTL tue la cellule cible par le biais de la perforine parcours et parcours CD95.

Cellules T régulatrices

• Dérivées d'environ 10 pour cent des CD4 + et 2 pour cent des CD8 + des cellules T,
• IL-10 induit régulatrice fonction en inhibant le cellulaire T helper fonction :
  • Active le facteur de transcription Foxp3.
  • Foxp3 régule CD25 et CTLA-4.
  • La CTLA-4 se lie à B7 sur les CPA bloque le deuxième signal nécessaires à l'activation des lymphocytes.
• Suppriment aussi les fonctions ou Régulent les par la sécrétion d'IL-9 et TGF-β.

Peptides et protéines antimicrobiens

• La fonction des peptides et des protéines antimicrobiennes est impliquée dans la défense innée en attaquant directement les microbes ou en empêchant leur reproduction.
• Les protéines d'interféron fournissent une défense innée aux virus.
• Aident à activer les macrophages.
• Environ 30 protéines constituent le système du complément.
• Provoquent la lyse des cellules envahissantes et aide à déclencher l'inflammation.
• A la suite d'une blessure, les mastocytes libèrent de l'histamine, ce qui favorise les changements dans les vaisseaux sanguins.
• Ces changements augmentent l'apport sanguin local et permettent d'avantage les phagocytes et les protéines antimicrobiennes d'entrer dans les tissus.
• Le pus, constitué d'un liquide riche en globules blancs, microbes mortes et débris cellulaires, s'accumule au site de l'inflammation.
• L'inflammation peut être locale (systémique) ou généralisée (dans tout le corps).
• La fièvre, une réaction inflammatoire systémique déclenchée par les pyrogènes libérés par les macrophages et les toxines des agents pathogènes.
• Le choc septique, une maladie potentiellement mortelle causée par une réponse inflammatoire accablante.

Cytokines et orage cytokinique

• Lors d'une infection, le système immunitaire libère des molécules qui détruisent l'intrus.
• Quand la réaction de défense s'emballe excessisement et produit trop de cytokines, cela peut créer des lesions.
• De nouvelles substances sont utilisées les inhibent spécifiquement, soulageant ainsi des maladies chroniques invalidantes.
• Le choc cytokinique, appelé "orage cytokinique" ou "syndrome de libération des cytokines", est un grave phénomène inflammatoire que l'on retrouve dans diverses pathologies infectieuses.
• Le choc cytokinique implique une production forte de cytokines déclenchée.
• Se manifeste par une violente réponse inflammatoire du système immunitaire, sans traitement approprié.
• Sous l'action des virus, une prolifération importante d'un des lymphocytes Tet de monocytes inflammatoires sécrétant des quantités considérables d'interleukines (de GM-CSF/G-CSF/TNF-α, etc) peut être observée.
• Le processus de la production de cytokines est excessif et auto-entretenue.
• Dans le contexte des coronavirus émergents, une production massive d'interleukine 6, de TNF-α et d'interleukine 12, de même de MERS-CoV et de la production d'interleukines 6, 1bêta et 8 ont été observés.
• Le choc cytokinique touche des adultes, les enfants (système immunitaire non mature) ou aux aînés (immunité affaiblie).
• Parmi ces cytokines, l'interleukine 6 et GM-CSF causent des effets délétères, une exacerbation de l'inflammation : hypertension, tachycardie, bradycardie, hypoxie et fibrose pulmonaire conduisant au décès.

Cytokines et orage cytokinique (suite)

• La tempête de cytokines survient quand un nombre de globules blancs dans le système immunitaire s'emballe.
• La pression artérielle augmente et le taux d'oxygène sanguin chute et il s'ensuit un syndrome de détresse respiratoire aiguë et une défaillance rapide des organes vitaux pouvant conduire à la mort.

Évasion du SI inné

• Certains agents pathogènes évitent la destruction en modifiant leur surface ou en résistant à la dégradation après la phagocytose.
• La tuberculose en est un exemple.
• Toutes les cellules du corps (excepté les globules rouges) ont en surface une molécule du CMH de classe 1.
• Les cellules cancéreuses ou infectées n'exprimant pas cette protéine souffrent d'attaque par des cellules tueuses naturelles.

Immunité acquise

• Les globules blancs, appelés lymphocytes, reconnaissent et répondent aux antigènes étrangers.
• Certains lymphocytes, appelés lymphocytes T, et d'autres, appelés lymphocytes B, arrivent à maturité.
• Les lymphocytes contribuent à la mémoire immunologique.
• Les cytokines sont sécrétées par les macrophages et les cellules dendritiques pour recruter et activer les lymphocytes.
• Les cellules B et T ont des récepteurs de protéines qui peuvent se lier à des molécules étrangères.
• Chaque lymphocyte est spécialisé pour reconnaître un seul type de molécule.
• Une seule cellule B ou T présente 100,000 récepteurs d'antigène identiques.
• Tous les récepteurs antigéniques sur un seul lymphocyte reconnaissent le même épitope ou déterminant antigénique.
• Les cellules B donnent naissance à des plasmocytes, qui sécrètent des protéines immunoglobulines.

Récepteurs des cellules B

• Les récepteurs des cellules B se lient à des antigènes intacts spécifiques.
• Le récepteur se compose de deux chaînes lourdes identiques et de deux chaînes légères identiques.
• Les pointes des chaînes forment une région constante (C) et variable (V).
• Les anticorps sécrétés, ou immunoglobulines, manquent de régions transmembranaires destinées à ancrer les Récepteurs dans la membrane plasmique.

Récepteur de cellule T

• Est constitué de deux chaînes polypeptidiques distinctes.
• La pointe des chaînes forment une région variable (V); le reste est une région constante (C).
• Les cellules T peuvent se lier à un antigène libre ou à la surface d'un agent pathogène.
• Les cellules T se lient à un fragment d'antigène présenté sur la cellule hôte.
• Les fragments sont liés à des protéines appelées molécules du CMH.
• sont nommées ainsi parce qu'elles sont codées par une famille de gènes du complexe majeur d'histocompatibilité.

Role du CMH

• Dans les cellules infectées, les molécules du CMH se lient et transportent des fragments d'antigène à surface de la cellule, pour la présentation de l'antigène.
• Une cellule T voisine peut le détecter.
• Selon leur source, les antigènes peptidiques sont manipulés par différentes classes de molécules de CMH.

Role du CMH (suite)

• Le CMH de classe I se trouve sur presque toutes les cellules nucléées.
• Affichent des antigènes peptidiques aux cellules T cytotoxiques.
• Lés CMH de classe II molecules sont principalement trouvées sur cellules déndritiques, macrophages, et cellules B.
• Transmettent des antigènes aux cellules cytotoxic T.
• Les cellules déndritiques, les macrophages, et les cellules B sont des cellules de présentation d'antigène.

Complexe majeur d'histocompatibilité

• Le système immunitaire comprend des molécules dont le rôle est de rendre les maladies reconnaissables.
• Le CMH de classe I se trouve sur presque tous les types de cellules nucléées, et pour le greffes d'organes.
• Le CMH de classe II se trouve sur présentation sur tous les antigènes, et pour la communication à cellules dendritiques/B.
• Le CMH de classe III incluent des protéines secrétées non nécessaire pour la reconnaissance des signaux du "soi/non-soi".

Molécules des Groupes de Différenciation (CD)

• Les protéines de la membrane sur les lymphocytes et d'autres cellule ont un rôle spécifique dans la communication intercellulaire.
• Employées pour identifier et différencier entre les sous-populations de leulcoytes.
• CD4 est le récepteur de la surface cellulaire de VIH.

L'hématopoïèse est régulée au niveau génétique

• La technologie dite knockout est un outil puissant pour la détermination du rôle des gènes particuliers.
• De nombreuses approches ont identifié nombre de facteurs de transcription.
• Seuls certains facteurs d'affectent certaines lignées hématopoiétiques.
• Un Facteur de Transcription des lymphocytes GATA 2 et plus, permet de reconnaître la séquence nucléotidique GATA.
• Un Gène avec fonction de GATA 2 est requis.

L'hématopoièse (suite)

• Les animaux dans lesquels une perturbation de Gata n'est remarquée qu'au cours du dévellopement embryonnaire.
• L'Ikaros, un autre facteur de transcription, contredit le modèle vu avec Gata.
• les Souris déficientes en Ikaros ne produisent plus de cellules de lignée myéloïde.
• la Réponse TH1 produit les cytokines TH2.
• tandis que la réponse B active principalement les lymphocytes T/ macrophages.

Lymphocytes T folliculaires

• Les Tfh interagissent avec les lymphocytes B dans les organes lymphoïdes secondaires.
• L'interaction favorise la différenciation des lymphocytes en cellules produisant les anticorps de hte affinité contre les pathogènes.
• Les différentiations LB ensuite peuvent aboutir en: - des cellules mémoires, ou des cellules sécrétrices d'anticorps
• Ces dernières de divisent en: plasmocytes à courte durée de vie ségrégeant d'importantes quantités d'anticorps.
• La différenciation LB est également possible vers des cellules B et peut se manifester d'une infection par un pathogène sélectionné.

Lymphocytes T folliculaire (suite)

• La Différenciation CD 4 est conditionnée par différent environnement de cytokine.
• La Secrétion des interleukines a été reportée autant sur les souris que sur les humains.
• La Différenciation vers d'autres sous-lynx est associée à certaines transcription.
• L'expression est nécessaire à la différenciation des les lymphocytes et se manifeste au niveau Bcl-6.
• La Différenciation en lymphocytes des TH à multifactorielle au niveau autant murin que humain.

Lymphocytes T folliculaire (suite)

• Identifier par constitutive du récepteur (homing)s CXCR5 des follicules B .
• Jouent rôle de médiateur.
• Faciliter élimination des mutation du lymphocyte.

Lymphocytes T régulateurs

• Assurent le contrôle de la réponse immunitaire, pour une homéostasie de l'immunité.
• Fox 3 induit et accélère l'accumulation le long des tractus.

Ce quiz explore les fondements de l'immunité adaptative, y compris les lymphocytes B et T, les types d'immunité (active et passive), et le rôle du système immunitaire dans l'homéostasie. Évaluez votre compréhension des mécanismes de défense spécifiques de l'organisme.